Question

假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，则下列说法中错误的是（　　）

A．物体A与飞船都可能在原轨道上运动

B．物体A与飞船不可能都在原轨道上运动

C．物体A运动的轨道半径若减小，则飞船运动的轨道半径一定增加

D．物体A可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运动的轨道半径将增大

Answer 1

分析：整个过程中系统动量守恒，而抛出后A的速度方向有几种可能，
根据抛出后A的速度的大小和方向结合向心力的知识判断A物体的运动情况．

解答：解：A、整个过程中系统动量守恒，因为 A是沿飞船向后抛出，由动量守恒得飞船的速度增大，动能增大，将做离心运动，上升到高轨道．
而抛出后A的速度方向有几种可能，
若抛出后A的速度方向与飞船方向相同，则A的速度减小，将做近心运动．
若减为零，则会在万有引力的作用下竖直下落，
若速度方向与飞船方向相反，其大小可能等于飞船原来的速度，此时仍将在原轨道运行，也可能大于飞船原来的速度，此时也将上升到高轨道．
故A正确，B错误．
C、物体A运动的轨道半径若减小，则飞船运动的轨道半径一定增加．故C正确．
D、若A减为零，物体A沿地球半径方向竖直下落，而飞船运动的轨道半径将增大，故D正确．
本题选错误的故选B．

点评：根据动量守恒分析物体速度的大小和方向的可能性．
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1．若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2．若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动